A new method to trace intracellular molecular dynamics in tissue

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22467
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: Mikuni Takayasu 新潟大学, 脳研究所, 教授 (90786477)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: ゲノム編集 / タンパク質 / 分子イメージング / 新規合成

Outline of Final Research Achievements

This project aimed to develop a high-throughput method to image specific newly synthesized proteins in brain tissue. Toward this aim, I used an in vivo genome editing and molecular imaging technique, termed SLENDR and vSLENDR, and chemical labeling techniques to establish a method to image a specific protein that is synthesized in a distinct time window in brain tissue. Using this method, I succeeded in imaging a specific endogenous protein that is synthesized in only 2 hours in mouse brain tissue. I then tried to apply this method to more than 10 different proteins by making constructs for SLENDR and vSLENDR techniques.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞は必要に応じて分子を新規に生合成することで、外的要因や内部需要に迅速かつ正確に対応する。脳では、タンパク質の新規合成は、神経回路の形成やリモデリングなど様々な過程に不可欠であることが知られている。ゆえに、新規合成タンパク質を特異的に観察する方法は、様々な脳内過程における細胞内プロセスを分子レベルで理解するために重要である。本研究では、これまで困難であった「特定のタンパク質の新規合成をスループット良くイメージングする方法」を開発した。